问题 解答题
已知椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1  (a>b>0)
的离心率为
5
3
,定点M(2,0),椭圆短轴的端点是B1,B2,且MB1⊥MB2
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设过点M且斜率不为0的直线交椭圆C于A,B两点.试问x轴上是否存在定点P,使PM平分∠APB?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
答案

(Ⅰ)由 

5
9
=e2=
a2-b2
a2
=1-
b2
a2
,得 
b
a
=
2
3
.…(2分)

依题意△MB1B2是等腰直角三角形,从而b=2,故a=3.…(4分)

所以椭圆C的方程是

x2
9
+
y2
4
=1.…(5分)

(Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),直线AB的方程为x=my+2.

将直线AB的方程与椭圆C的方程联立,消去x得 (4m2+9)y2+16my-20=0.…(7分)

所以 y1+y2=

-16m
4m2+9
y1y2=
-20
4m2+9
.…(8分)

若PF平分∠APB,则直线PA,PB的倾斜角互补,所以kPA+kPB=0.…(9分)

设P(a,0),则有 

y1
x1-a
+
y2
x2-a
=0.

将 x1=my1+2,x2=my2+2代入上式,整理得 

2my1y2+(2-a)(y1+y2)
(my1+2-a)(my2+2-a)
=0,

所以 2my1y2+(2-a)(y1+y2)=0.…(12分)

将 y1+y2=

-16m
4m2+9
y1y2=
-20
4m2+9
代入上式,整理得 (-2a+9)•m=0.…(13分)

由于上式对任意实数m都成立,所以 a=

9
2

综上,存在定点P(

9
2
,0),使PM平分∠APB.…(14分)

综合
判断题